不久前，ADI推出了工業(yè)用ADXL354/355三軸加速度計(jì)，特點(diǎn)是低噪聲、高穩(wěn)定性，并在京舉辦了媒體發(fā)布會(huì)，再度引發(fā)了人們對(duì)工業(yè)MEMS傳感器的關(guān)注。

　　工業(yè)、醫(yī)療用傳感器因?yàn)榧夹g(shù)門(mén)檻高、需求量較小，在很多傳感器廠商看來(lái)投資回報(bào)率有限，因此涉足有限。但ADI不這樣認(rèn)為，一干就是三十年，而且越干越有“感覺(jué)”，一發(fā)不可收拾。

　　工業(yè)傳感器市場(chǎng)與手機(jī)市場(chǎng)的要求不同，手機(jī)市場(chǎng)的三要素是：成本、成本、成本。而在工業(yè)市場(chǎng)，性能、精度、可靠性等是關(guān)鍵因素。同時(shí)ADI不滿(mǎn)足于迎合客戶(hù)的需要，更要做出令客戶(hù)興奮的產(chǎn)品，以激發(fā)客戶(hù)的想象，使客戶(hù)開(kāi)發(fā)出過(guò)去沒(méi)做過(guò)或想過(guò)的新產(chǎn)品。

　　ADI傳感器修煉了三十年

　　如上圖，ADI于1997年開(kāi)始MEMS傳感器業(yè)務(wù)，五年后的2002年，傳感器付運(yùn)量累計(jì)已達(dá)1億件。2007年推出工業(yè)IMU(慣性測(cè)量單元)，2011年推出耐溫達(dá)175℃的HT MEMS，迄今還沒(méi)有什么競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。2013年ADI累積生產(chǎn)了10億個(gè)傳感器。

　　今年的2017年，ADI的新產(chǎn)品家族是ULN(超低噪聲) MEMS XL系列傳感器。此次新聞發(fā)布會(huì)將介紹其中六款新產(chǎn)品，以及ULP(超低功耗) MEMS XL。

　　實(shí)際上，ADI慣性傳感器市場(chǎng)關(guān)注四大部分：

　　1.陀螺和慣性單元，主攻高溫&校準(zhǔn)，以及全溫范圍。應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、跟蹤制導(dǎo)和無(wú)人機(jī)等。談到耐高溫，例如很多手機(jī)在夏天導(dǎo)航時(shí)，手機(jī)因過(guò)熱不得不自行關(guān)閉，但ADI的產(chǎn)品要令無(wú)人機(jī)在海南和黑龍江同樣能飛。

　　2.超低噪聲。這也是此次發(fā)布會(huì)的重點(diǎn)。會(huì)有6款新產(chǎn)品。特點(diǎn)是高分辨率和高穩(wěn)定性。應(yīng)用場(chǎng)景：螺絲松動(dòng)老化時(shí)，如何預(yù)判機(jī)器要壞?這些產(chǎn)品定位工業(yè)IoT市場(chǎng)，例如平臺(tái)穩(wěn)定控制、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、狀態(tài)檢測(cè)等。

　　3.超低功耗。定位7天24小時(shí)工作的大數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)開(kāi)關(guān)。包括儀器儀表、資產(chǎn)管理、可穿戴等。此次發(fā)布會(huì)發(fā)布的ADXL372屬于此領(lǐng)域。

　　4.高溫。適合極端環(huán)境的運(yùn)行保證，適合地質(zhì)勘探等應(yīng)用。例如無(wú)人機(jī)很火，主要用于航拍，還有一些特殊應(yīng)用，例如農(nóng)用無(wú)人機(jī)去撒藥，撒藥需要油動(dòng)飛機(jī)，振動(dòng)比電動(dòng)高，需要保證傳感器安全可靠。因此，這塊與手機(jī)市場(chǎng)的要求——成本、成本、成本不同。

　　七款MEMS新品

　　*ADXL354/355三軸低噪聲加速度計(jì)。例如三峽大壩以及橋梁、樓宇、山體滑坡等用了ADXL354/355。特點(diǎn)是高穩(wěn)定性，無(wú)需校正。因?yàn)锳DI預(yù)測(cè)了十年內(nèi)的±3.5mg零點(diǎn)重復(fù)性，方法是做老化實(shí)驗(yàn)，然后按照阿倫尼烏斯方程推算出來(lái)。

　　*ADXL356/357適合無(wú)人機(jī)等極端環(huán)境下的傾角和振動(dòng)測(cè)量，有低至80μg/√Hz

　　目前所有的無(wú)人機(jī)都在進(jìn)行減震設(shè)計(jì)，因?yàn)檎駝?dòng)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)整流誤差(VRE)，使加速度(g)超出誤差范圍，致使正弦波出現(xiàn)削波現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)失控。

　　圖：正弦波削波

　　由于ADXL356/357帶有數(shù)字電路，是否功耗較高?實(shí)際上，單獨(dú)地看，數(shù)字輸出比模擬輸出功耗略高。但模擬輸出外圍通常要配數(shù)字電路，因此整體方案二者差不多。

　　*ADXL1001/1002。這兩款產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是傳統(tǒng)壓電傳感器，傳統(tǒng)高端壓電產(chǎn)品的噪聲低、帶寬寬，但價(jià)格很高。ADI的新產(chǎn)品價(jià)格只有壓電傳感器的1/10左右!可用于工業(yè)機(jī)械健康監(jiān)測(cè)，從±50g到±100g測(cè)量范圍，具有40mV/g到20mV/g靈敏度。

　　那么，為何新產(chǎn)品使成本大大降低?因?yàn)镸EMS的特點(diǎn)是穩(wěn)定性高、成本低。在應(yīng)用上，例如過(guò)去石油鉆井的儀器，需要棉被包裹著、輕拿輕放，因?yàn)閮x器價(jià)值動(dòng)輒十幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)元，采用MEMS傳感器后，可使成本大為降低。

　　*ADXL372是超低功耗、三軸、200g量程加速度計(jì)，屬于ULP MEMS XL系列。主要進(jìn)行沖擊監(jiān)測(cè)，以對(duì)貴重物品物流或公共財(cái)產(chǎn)保護(hù)的監(jiān)測(cè)。例如古玩運(yùn)輸中是否被快遞員野蠻裝卸，冰箱是否被倒過(guò)來(lái)了。假設(shè)汽車(chē)在西藏行駛，車(chē)撞到護(hù)欄上，駕駛員跑掉，公共財(cái)產(chǎn)會(huì)遭受損失，如果護(hù)欄受到?jīng)_擊后開(kāi)啟攝像頭，可以拍到違章現(xiàn)象。運(yùn)動(dòng)員腦部受到震蕩，例如冰球運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中被球拍擊中，但運(yùn)動(dòng)員認(rèn)為自己還可以上場(chǎng)比賽，會(huì)耽誤治療。還可以感知士兵在爆炸發(fā)生后腦部是否受到?jīng)_擊。

　　為了降低功耗，ADXL372有快速喚醒模式。快速喚醒的難點(diǎn)是：根據(jù)奈奎斯特采樣定律，即使MCU休眠，器件功耗還是非常大。ADI采用模擬域比較方法，當(dāng)沖擊發(fā)生時(shí)，可快速喚醒。

　　帶給客戶(hù)興奮點(diǎn)

　　從以上可看出，ADI向客戶(hù)推出新產(chǎn)品時(shí)，能設(shè)想一些應(yīng)用場(chǎng)景。

　　“過(guò)去我們的方式是解決客戶(hù)的痛點(diǎn)?，F(xiàn)在的產(chǎn)品思路是要抓住客戶(hù)興奮點(diǎn)，例如做出一些demo(演示)，激發(fā)客戶(hù)想出和做出一些有創(chuàng)意的產(chǎn)品?！盇DI亞太區(qū)微機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)與應(yīng)用經(jīng)理趙延輝先生指出。

　　例如此次發(fā)布的ADXL372的前代產(chǎn)品——ADXL362(注：362主做運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，大量程化后，就成了372沖擊檢測(cè)產(chǎn)品。)就帶來(lái)了客戶(hù)的興奮點(diǎn)。當(dāng)時(shí)ADI推出時(shí)，沒(méi)想到客戶(hù)用于在了手環(huán)上，而如今某客戶(hù)每月訂貨量達(dá)到120~150萬(wàn)個(gè)。此外，ADXL362還用于燃?xì)獗?，某中?guó)客戶(hù)年出貨量已達(dá)幾百k。

　　ADI制造MEMS的訣竅

　　ADI的MEMS部分自己做，部分外包，但最終測(cè)試都在ADI公司。

　　MEMS的特點(diǎn)是：設(shè)計(jì)占60%，制造占40%。因MEMS制造方面，各家標(biāo)準(zhǔn)不同，都有自己獨(dú)特的工藝。而普通IC通常設(shè)計(jì)為主，制造沒(méi)占這么重要的比例，因制程是標(biāo)準(zhǔn)化的。

　　那么，ADI工業(yè)和醫(yī)療的營(yíng)收如何?實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于消費(fèi)類(lèi)。

　　為何不注重面大量廣的消費(fèi)類(lèi)傳感器，例如手機(jī)傳感器?實(shí)際上，手機(jī)傳感器已是紅海，很難賺錢(qián)。可穿戴產(chǎn)品未來(lái)將和大健康掛鉤，因?yàn)殚_(kāi)始大家都是為了好玩才用可穿戴產(chǎn)品，接下來(lái)會(huì)注重功能?！爱?dāng)新應(yīng)用出現(xiàn)時(shí)，ADI的產(chǎn)品由于性能高，會(huì)最先進(jìn)入。隨著批量加大，其他廠商會(huì)跟進(jìn)，做出價(jià)格很有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，此時(shí)ADI或許就淡出這個(gè)市場(chǎng)，尋找下一個(gè)‘興奮點(diǎn)’。”

　　“很多客戶(hù)認(rèn)為傳感器門(mén)檻高、需求量小，做起來(lái)不劃算。但我們由于有多年積累，已形成了良性循環(huán)。因此只需要較少的付出，就可以推出新款產(chǎn)品?！壁w延輝輕松地說(shuō)。

　　圖：超低功耗產(chǎn)品ADXL372的demo板，芯片與ADXL362引腳兼容